一種粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大規(guī)模粉煤熱解用回轉(zhuǎn)爐裝置，具體涉及一種粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的外熱式粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高和傳熱面積小及熱效率低的產(chǎn)量低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明提供一種新型外熱式粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐。
[0004]本發(fā)明的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐包括回轉(zhuǎn)爐體，該回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段、熱解段和冷卻段；所述預(yù)熱段和熱解段固定安裝有多根粉煤加熱用換熱管，所述冷卻段固定安裝有多根半焦冷卻用換熱管。
[0005]進(jìn)一步，本發(fā)明粉煤加熱用換熱管與半焦冷卻用換熱管的長度方向沿回轉(zhuǎn)爐體軸向布置。
[0006]進(jìn)一步，本發(fā)明多根粉煤加熱用換熱管換與多根半焦冷卻用換熱管各自在回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)徑向截面形成環(huán)形管層，且圍繞回轉(zhuǎn)爐中心，布置1-4層換熱管。
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明回轉(zhuǎn)爐體中位于熱解段的換熱管上沿軸向間隔開設(shè)有至少兩個(gè)熱煙氣進(jìn)口，通過熱煙氣進(jìn)口為熱解段內(nèi)換熱管提供熱煙氣。
[0008]進(jìn)一步，本發(fā)明熱煙氣進(jìn)口處安裝有燃燒室，燃燒室可以使用煤氣、或者煤粉、焦粉作為燃燒室燃料；燃燒室助燃空氣來自冷卻段半焦與爐內(nèi)冷卻管換熱后的預(yù)熱空氣。
[0009]進(jìn)一步，本發(fā)明回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)安裝有導(dǎo)料螺旋，所述換熱管固定安裝在所述導(dǎo)料螺旋上后與回轉(zhuǎn)爐一起旋轉(zhuǎn)。
[0010]進(jìn)一步，本發(fā)明粉煤加熱用換熱管與半焦冷卻用換熱管的外壁上安裝有防揚(yáng)料裝置，該防揚(yáng)塵裝置的長度方向沿著輻射熱解管的軸向延伸，所述防揚(yáng)塵裝置上設(shè)有安裝面和一頂角，所述安裝面安裝在輻射熱解管外壁上，所述頂角與所述安裝面相對(duì)，所述防揚(yáng)塵裝置上的頂角指向與所述粉煤熱解輻射管回轉(zhuǎn)爐的旋轉(zhuǎn)方向相同或平行。
[0011]進(jìn)一步，本發(fā)明防揚(yáng)料裝置由兩塊矩形板焊接在輻射管外壁上形成，其截面為三角形，所述三角形的頂角指向與所述粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐的旋轉(zhuǎn)方向相同或平行。
[0012]進(jìn)一步，本發(fā)明回轉(zhuǎn)爐體上的煤氣出口設(shè)在半焦出口端，粉煤熱解產(chǎn)生的熱煤氣從半焦出料罩上方排出爐外，燃后進(jìn)行除塵凈化與冷卻收油。
[0013]進(jìn)一步，本發(fā)明粉煤加熱用換熱管的熱煙氣排出口設(shè)在回轉(zhuǎn)爐原煤進(jìn)料端，爐內(nèi)換熱管內(nèi)的熱煙氣與粉煤充分換熱后從回轉(zhuǎn)爐進(jìn)料端排出。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015](I)本發(fā)明回轉(zhuǎn)爐大幅度提高了回轉(zhuǎn)爐的傳熱面積，同樣直徑的外熱式回轉(zhuǎn)爐，傳熱面積提尚2-8 1??，大幅度提尚廣能；
[0016](2)本發(fā)明回轉(zhuǎn)爐熱量提供可以是氣體燃料或者固體燃料或者液體燃料，尤其是采用固體燃料可以大幅度降低熱解所耗燃料成本。
[0017](3)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)爐多燃燒室，實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)爐沿爐長方向溫度分布調(diào)整的問題，可以方便控制熱工制度。
[0018](4)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)爐采用空氣間接冷卻的方法回收半焦余熱，節(jié)約能源，無熄焦污水。
[0019](5)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)爐將導(dǎo)料螺旋與換熱管支架結(jié)合，爐體水平放置，避免窯體傾斜設(shè)計(jì)，便于窯體運(yùn)行，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
[0020](6)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)爐內(nèi)換熱管上焊接防止揚(yáng)料裝置，對(duì)于降低煤氣除塵負(fù)荷，有利高溫除塵。
[0021]綜上所述，本發(fā)明的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，換熱面積大，處理粉煤量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合百萬噸以上粉煤大規(guī)模熱解生產(chǎn)使用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)參考示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的防止揚(yáng)料裝置的結(jié)構(gòu)參考示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)有外熱式粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐存在傳熱面積小，熱效率低的問題，為了增加傳熱面積，提高傳熱效率，增加熱解爐單位容積熱解產(chǎn)量，擬將輻射管技術(shù)用于外熱式回轉(zhuǎn)式熱解爐，可以提高回轉(zhuǎn)爐的加熱效率和大幅度提升產(chǎn)能。但是，現(xiàn)有的輻射管都是固定不動(dòng)的加熱元件，如何將輻射管應(yīng)用到回轉(zhuǎn)爐與回轉(zhuǎn)爐一起旋轉(zhuǎn)是面臨的首要問題；其次，回轉(zhuǎn)爐長度較大，要求較長的輻射管，傳統(tǒng)的輻射管較短，如何解決煙輻射管長度方向保證較長的有效的壁面溫度分布是面臨的第二個(gè)問題。第三，輻射管直筒型，一般采用煤氣作為燃料，每個(gè)輻射管對(duì)應(yīng)一個(gè)燃燒器，大型回轉(zhuǎn)爐燃燒器過多，故障率高，不便管理和控制。第四，粉煤在回轉(zhuǎn)筒內(nèi)的輻射管間隙中運(yùn)動(dòng)，容易被輻射管帶起形成揚(yáng)料，造成回轉(zhuǎn)爐內(nèi)粉塵過大，煤氣過濾除塵負(fù)荷過大等一系列問題。
[0025]本發(fā)明的回轉(zhuǎn)爐，是將燃?xì)廨椛涔軉为?dú)燃燒改為燃燒室燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔夂?，再送入每個(gè)輻射管內(nèi)，將輻射管變成單純的換熱管，通過增加燃燒室個(gè)數(shù)來滿足換熱管沿長度方向溫度分布不容易控制的問題，獲得均勻熱量分布加熱換熱管管壁，換熱管管壁通過輻射傳熱方式將熱量傳給被加熱的物料，當(dāng)然也包括物料接觸輻射管外壁，通過傳導(dǎo)傳熱將管內(nèi)熱量傳給被加熱物料。
[0026]實(shí)施例:
[0027]結(jié)合圖1-圖2，該實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)爐裝置的結(jié)構(gòu)包括:粉煤進(jìn)料裝置11、回轉(zhuǎn)爐體7、托輪(5、13)和傳動(dòng)裝置14 ；
[0028]回轉(zhuǎn)爐體7上設(shè)有熱煤氣出口 2、煙氣出口 10和半焦出口 19 ;回轉(zhuǎn)爐體7內(nèi)安裝有導(dǎo)料螺旋15 ；
[0029]粉煤進(jìn)料裝置11通過進(jìn)料密封裝置12與回轉(zhuǎn)爐體7密封連接；煙氣出口 10通過煙氣密封裝置9與回轉(zhuǎn)爐體密封連接；半焦出口 19處安裝有出料罩I ;
[0030]回轉(zhuǎn)爐體7內(nèi)沿粉煤走料方向依次設(shè)有預(yù)熱段、熱解段和冷卻段，其中；
[0031]預(yù)熱段和熱解段安裝有換熱管16，換熱管16上沿軸向間隔開設(shè)有三組熱煙氣進(jìn)口 4，各組熱煙氣進(jìn)口 4處安裝有燃燒室(3、6、8)，各燃燒室通過燃燒密封裝置17與回轉(zhuǎn)爐體密封連接；
[0032]換熱管16沿回轉(zhuǎn)爐軸向平行布置，在回轉(zhuǎn)爐徑向截面形成環(huán)形輻射管層，視回轉(zhuǎn)爐截面積大小，圍繞回轉(zhuǎn)爐中心，布置1-4層換熱管，大幅度提高換熱面積，粉煤在換熱管之間的縫隙中隨回轉(zhuǎn)體流動(dòng)被加熱干燥、熱解、冷卻后被輸送出回轉(zhuǎn)爐。視窯體直徑和傳熱面的要求，布置直徑80-200_的直徑的換熱管。
[0033]冷卻段安裝有用于半焦冷卻的換熱管，該用于半焦冷卻的換熱管設(shè)有空氣進(jìn)口18，利用常溫空氣對(duì)半焦進(jìn)行冷卻；冷卻換熱管在回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)的安裝方式與加熱換熱管在爐體內(nèi)的安裝方式相同。
[0034]且每根輻射熱解管上焊接有防止揚(yáng)料裝置20，避免旋轉(zhuǎn)過程中的揚(yáng)料，抑制粉塵發(fā)生。防揚(yáng)料裝置的截面為三角形結(jié)構(gòu)，其中三角形頂角方向與安裝在回轉(zhuǎn)筒內(nèi)的輻射管旋轉(zhuǎn)方向一致。三角形結(jié)構(gòu)是由兩塊矩形板焊接在輻射管外壁上形成的，保證在回轉(zhuǎn)筒內(nèi)安裝的輻射管與筒體一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，不易帶起筒內(nèi)的物料，避免揚(yáng)料，避免由于揚(yáng)料造成大量粉塵。
[0035]換熱管通過各個(gè)燃燒室燃料供應(yīng)量的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)沿回轉(zhuǎn)爐軸向的溫度分布。換熱管固定在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)壁的導(dǎo)料螺旋的葉片上，使得導(dǎo)料螺旋不僅起到導(dǎo)料作用，而且起到支撐輻射管的作用。
[0036]該粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐的工作過程:
[0037]回轉(zhuǎn)爐體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，粉煤從預(yù)熱段向熱解段和冷卻段運(yùn)行，通過與預(yù)熱段輻射管換熱，實(shí)現(xiàn)干燥預(yù)熱過程；輻射管內(nèi)的煙氣得到冷卻排除爐外；預(yù)熱后的粉煤繼續(xù)運(yùn)行，進(jìn)入熱解段，輻射管內(nèi)的高溫?zé)煔庥糜跓峤忸A(yù)熱后的粉煤，粉煤被熱解后，變成半焦進(jìn)入冷卻段，通過與冷卻段的輻射管換熱，助燃空氣和煤氣得到預(yù)熱用于燃燒室燃燒，半焦得到冷卻后排除爐外。熱煤氣從冷卻段導(dǎo)出，進(jìn)入下游的煤氣除塵凈化工段。
[0038]具體說明:室溫的粉煤，通過螺旋輸送機(jī)送入密封的回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)，進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐內(nèi)換熱管間隙，與換熱管進(jìn)行換熱，原煤被干燥預(yù)熱到300°C左右時(shí)，進(jìn)入熱解段，與換熱管進(jìn)行換熱，被加熱到450-500°C以上，粉煤熱解產(chǎn)生煤氣，自身變?yōu)榘虢狗墼跓峤舛瓮Ａ?0分鐘以上后，被送入冷卻段與空氣換熱管換熱被冷卻到低于300°C排出爐外，熱解產(chǎn)生的煤氣從冷卻端的半焦出料罩排出，煤氣排出溫度為300°C左右，進(jìn)入除塵凈化冷卻工段。
[0039]半焦粉磨細(xì)后小于75微米被噴入燃燒室與冷卻段換熱后的助燃空氣在燃燒室混合燃燒，助燃空氣預(yù)熱溫度為300°C，燃燒產(chǎn)生800-900°C左右的熱風(fēng)被抽入爐內(nèi)換熱管，在熱解段換熱管壁溫度為500-70(TC，用于熱解粉煤，與粉煤換熱后的熱風(fēng)溫度降到200°C左右排出爐外，實(shí)現(xiàn)與分沒得間接換熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，包括回轉(zhuǎn)爐體，該回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段、熱解段和冷卻段； 所述預(yù)熱段和熱解段固定安裝有多根粉煤加熱用換熱管，所述冷卻段固定安裝有多根半焦冷卻用換熱管。
2.如權(quán)利要求1所述的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述粉煤加熱用換熱管換與半焦冷卻用換熱管的長度方向沿回轉(zhuǎn)爐體軸向布置。
3.如權(quán)利要求2所述粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述多根粉煤加熱用換熱管換與多根半焦冷卻用換熱管各自在回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)徑向截面形成環(huán)形管層，且圍繞回轉(zhuǎn)爐中心，布置1-4層換熱管。
4.如權(quán)利要求1所述的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，粉煤加熱用換熱管上沿軸向間隔開設(shè)有至少兩個(gè)熱煙氣進(jìn)口，通過熱煙氣進(jìn)口為熱解段內(nèi)換熱管提供熱煙氣。
5.如權(quán)利要求4所述的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述熱煙氣進(jìn)口處安裝有燃燒室。
6.如權(quán)利要求1所述的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)安裝有導(dǎo)料螺旋，所述換熱管固定安裝在所述導(dǎo)料螺旋上。
7.如權(quán)利要求1所述的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述粉煤加熱用換熱管換與半焦冷卻用換熱管的外壁上安裝有防揚(yáng)料裝置，該防揚(yáng)塵裝置的長度方向沿著輻射熱解管的軸向延伸，所述防揚(yáng)塵裝置上設(shè)有安裝面和一頂角，所述安裝面安裝在輻射熱解管外壁上，所述頂角與所述安裝面相對(duì)，所述防揚(yáng)塵裝置上的頂角指向與所述粉煤熱解輻射管回轉(zhuǎn)爐的旋轉(zhuǎn)方向相同或平行。
8.如權(quán)利要求7所述的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，所述防揚(yáng)料裝置由兩塊矩形板焊接在輻射管外壁上形成，其截面為三角形，所述三角形的頂角指向與所述粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐的旋轉(zhuǎn)方向相同或平行。
9.如權(quán)利要求1所述粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，回轉(zhuǎn)爐體上的煤氣出口設(shè)在半焦出口端。
10.如權(quán)利要求1所述粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐，其特征在于，粉煤加熱用換熱管的熱煙氣排出口設(shè)在回轉(zhuǎn)爐原煤進(jìn)料端。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐。所涉及的粉煤熱解回轉(zhuǎn)爐包括回轉(zhuǎn)爐體，該回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段、熱解段和冷卻段；所述預(yù)熱段和熱解段安裝有多根換熱管，所述冷卻段安裝有多根半焦冷卻用換熱管。熱解段的換熱管上間隔設(shè)有至少兩個(gè)熱煙氣進(jìn)口便于調(diào)整爐長方向溫度分布。換熱管的使用大幅度提高換熱面積，本發(fā)明的換熱管回轉(zhuǎn)爐，換熱面積大，處理粉煤量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合百萬噸以上粉煤大規(guī)模熱解生產(chǎn)使用。
【IPC分類】C10B53-04, C10B47-44, C10B47-30
【公開號(hào)】CN104789241
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510149584
【發(fā)明人】趙鵬, 馮雷, 馬飛, 姜國璋, 李建發(fā), 高光耀
【申請(qǐng)人】長安大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日